中文

经典-量子信道上隐蔽通信的基本极限

量子物理 2025-01-15 v8 信息论 math.IT

摘要

我们研究了具有固定有限尺寸输入字母表的通用无记忆经典-量子信道上的隐蔽通信。我们表明,当使用 nn 个输入态的乘积时,平方根定律(SRL)在此设定下支配隐蔽通信:在经典-量子信道的 nn 次使用中,可以可靠地传输 LSRLn+o(n)L_{\rm SRL}\sqrt{n}+o(\sqrt{n}) 个隐蔽比特(但不会更多),其中 LSRL>0L_{\rm SRL}>0 是一个依赖于信道的常数,我们称之为隐蔽容量。我们还表明,确保隐蔽性需要通信双方在传输前共享 JSRLn+o(n)J_{\rm SRL}\sqrt{n}+o(\sqrt{n}) 比特的秘密,其中 JSRL0J_{\rm SRL}\geq0 是一个依赖于信道的常数。我们假设一个具有量子能力的敌手可以对所有 nn 次信道使用执行任意联合(纠缠)测量。我们确定了 LSRLL_{\rm SRL}JSRLJ_{\rm SRL} 的单字母表达式,并建立了 JSRL=0J_{\rm SRL}=0(即不需要预共享秘密)的条件。最后,我们评估了隐蔽通信不受 SRL 支配的场景。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.06826,
  title  = {Fundamental Limits of Covert Communication over Classical-Quantum Channels},
  author = {Michael S. Bullock and Azadeh Sheikholeslami and Mehrdad Tahmasbi and Robert C. Macdonald and Saikat Guha and Boulat A. Bash},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06826},
  year   = {2025}
}

备注

Corrected typos, 50 pages, 2 figures, accepted by IEEE Transactions on Information Theory